Python 第十二章：面向对象编程（下）

前沿智能学院

2019-12-13 15:18:39

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Python语言经典课程

Python 面向对象编程

　　虽然Python是解释性语言，但是它是面向对象的，能够进行对象编程。下面就来了解一下如何在Python中进行对象编程。

一.如何定义一个类

　　在进行python面向对象编程之前，先来了解几个术语：类，类对象，实例对象，属性，函数和方法。

　　类是对现实世界中一些事物的封装，定义一个类可以采用下面的方式来定义：

class className:
block

　　注意类名后面有个冒号，在block块里面就可以定义属性和方法了。当一个类定义完之后，就产生了一个类对象。类对象支持两种操作：引用和实例化。引用操作是通过类对象去调用类中的属性或者方法，而实例化是产生出一个类对象的实例，称作实例对象。比如定义了一个people类：

class people:
name = 'jack' #定义了一个属性
#定义了一个方法
def printName(self):
print self.name

　　people类定义完成之后就产生了一个全局的类对象，可以通过类对象来访问类中的属性和方法了。当通过people.name（至于为什么可以直接这样访问属性后面再解释，这里只要理解类对象这个概念就行了）来访问时，people.name中的people称为类对象，这点和C++中的有所不同。当然还可以进行实例化操作，p=people( )，这样就产生了一个people的实例对象，此时也可以通过实例对象p来访问属性或者方法了(p.name).

　　理解了类、类对象和实例对象的区别之后，我们来了解一下Python中属性、方法和函数的区别。

　　在上面代码中注释的很清楚了，name是一个属性，printName( )是一个方法，与某个对象进行绑定的函数称作为方法。一般在类里面定义的函数与类对象或者实例对象绑定了，所以称作为方法；而在类外定义的函数一般没有同对象进行绑定，就称为函数。

二.属性

　　在类中我们可以定义一些属性，比如：

class people:
name = 'jack'
age = 12
p = people()
print p.name,p.age

　　定义了一个people类，里面定义了name和age属性，默认值分别为'jack'和12。在定义了类之后，就可以用来产生实例化对象了，这句p = people( )实例化了一个对象p，然后就可以通过p来读取属性了。这里的name和age都是公有的，可以直接在类外通过对象名访问，如果想定义成私有的，则需在前面加2个下划线 ' __'。

class people:
__name = 'jack'
__age = 12
p = people()
print p.__name,p.__age

　　这段程序运行会报错：

　　提示找不到该属性，因为私有属性是不能够在类外通过对象名来进行访问的。在Python中没有像C++中public和private这些关键字来区别公有属性和私有属性，它是以属性命名方式来区分，如果在属性名前面加了2个下划线'__'，则表明该属性是私有属性，否则为公有属性（方法也是一样，方法名前面加了2个下划线的话表示该方法是私有的，否则为公有的）。

三.方法

　　在类中可以根据需要定义一些方法，定义方法采用def关键字，在类中定义的方法至少会有一个参数，，一般以名为'self'的变量作为该参数（用其他名称也可以），而且需要作为第一个参数。下面看个例子：

class people:
__name = 'jack'
__age = 12
def getName(self):
return self.__name
def getAge(self):
return self.__age
p = people()
print p.getName(),p.getAge()

　　如果对self不好理解的话，可以把它当做C++中类里面的this指针一样理解，就是对象自身的意思，在用某个对象调用该方法时，就将该对象作为第一个参数传递给self。

四.类中内置的方法

　　在Python中有一些内置的方法，这些方法命名都有比较特殊的地方（其方法名以2个下划线开始然后以2个下划线结束）。类中最常用的就是构造方法和析构方法。

　　构造方法__init__(self,....)在生成对象时调用，可以用来进行一些初始化操作，不需要显示去调用，系统会默认去执行。构造方法支持重载，如果用户自己没有重新定义构造方法，系统就自动执行默认的构造方法。

　　析构方法__del__(self)在释放对象时调用，支持重载，可以在里面进行一些释放资源的操作，不需要显示调用。

　　还有其他的一些内置方法：

　　比如 __cmp__( ), __len( )__等，具体的用法可以参考这篇博文：

　　http://www.cnblogs.com/simayixin/archive/2011/05/04/2036295.html

五.类属性、实例属性、类方法、实例方法以及静态方法

　　在了解了类基本的东西之后，下面看一下python中这几个概念的区别。

　　先来谈一下类属性和实例属性

　　在前面的例子中我们接触到的就是类属性，顾名思义，类属性就是类对象所拥有的属性，它被所有类对象的实例对象所共有，在内存中只存在一个副本，这个和C++中类的静态成员变量有点类似。对于公有的类属性，在类外可以通过类对象和实例对象访问。

class people:
name = 'jack' #公有的类属性
__age = 12 #私有的类属性
p = people()
print p.name #正确
print people.name #正确
print p.__age #错误，不能在类外通过实例对象访问私有的类属性
print people.__age #错误，不能在类外通过类对象访问私有的类属性

　　实例属性是不需要在类中显示定义的，比如：

class people:
name = 'jack'

p = people()
p.age =12
print p.name #正确
print p.age #正确

print people.name #正确
print people.age #错误

　　在类外对类对象people进行实例化之后，产生了一个实例对象p，然后p.age = 12这句给p添加了一个实例属性age，赋值为12。这个实例属性是实例对象p所特有的，注意，类对象people并不拥有它（所以不能通过类对象来访问这个age属性）。当然还可以在实例化对象的时候给age赋值。

class people:
name = 'jack'

#__init__()是内置的构造方法，在实例化对象时自动调用
def __init__(self,age):
self.age = age
p = people(12)
print p.name #正确
print p.age #正确

print people.name #正确
print people.age #错误

　　如果需要在类外修改类属性，必须通过类对象去引用然后进行修改。如果通过实例对象去引用，会产生一个同名的实例属性，这种方式修改的是实例属性，不会影响到类属性，并且之后如果通过实例对象去引用该名称的属性，实例属性会强制屏蔽掉类属性，即引用的是实例属性，除非删除了该实例属性。

class people:
country = 'china'

print people.country
p = people()
print p.country
p.country = 'japan'
print p.country #实例属性会屏蔽掉同名的类属性
print people.country
del p.country #删除实例属性
print p.country

　　下面来看一下类方法、实例方法和静态方法的区别。

　　类方法：是类对象所拥有的方法，需要用修饰器"@classmethod"来标识其为类方法，对于类方法，第一个参数必须是类对象，一般以"cls"作为第一个参数（当然可以用其他名称的变量作为其第一个参数，但是大部分人都习惯以'cls'作为第一个参数的名字，就最好用'cls'了），能够通过实例对象和类对象去访问。

class people:
country = 'china'

#类方法，用classmethod来进行修饰
@classmethod
def getCountry(cls):
return cls.country
p = people()
print p.getCountry() #可以用过实例对象引用
print people.getCountry() #可以通过类对象引用

　　类方法还有一个用途就是可以对类属性进行修改：

class people:
country = 'china'

#类方法，用classmethod来进行修饰
@classmethod
def getCountry(cls):
return cls.country

@classmethod
def setCountry(cls,country):
cls.country = country

p = people()
print p.getCountry() #可以用过实例对象引用
print people.getCountry() #可以通过类对象引用

p.setCountry('japan')

print p.getCountry()
print people.getCountry()

　　运行结果：

　　结果显示在用类方法对类属性修改之后，通过类对象和实例对象访问都发生了改变。

　　实例方法：在类中最常定义的成员方法，它至少有一个参数并且必须以实例对象作为其第一个参数，一般以名为'self'的变量作为第一个参数（当然可以以其他名称的变量作为第一个参数）。在类外实例方法只能通过实例对象去调用，不能通过其他方式去调用。

class people:
country = 'china'

#实例方法
def getCountry(self):
return self.country

p = people()
print p.getCountry() #正确，可以用过实例对象引用
print people.getCountry() #错误，不能通过类对象引用实例方法